37739

Исследование резонанса напряжений в электрической цепи

Лабораторная работа

Архивоведение и делопроизводство

Цель работы Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор. Схема установки Экспериментальная часть...

Русский

2013-09-25

182.5 KB

4 чел.

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра теоретических основ электротехники

Теоретические основы электротехники

Лабораторная работа №4

Исследование резонанса напряжений.

Выполнил: студент группы ЭСиС-217

                                                                               Закиров М.И.

                                                             Проверил: Лукманов В.С.

Уфа
2008

Цель работы

Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи, содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор.

Приборы и принадлежности

Лабораторная работа выполняется на стенде ЛСЭ-2 с использованием:

1)Блока включения, состоящего из вольтметра автотрансформатора, с помощью которого имеется возможность регулировать напряжение от 0 до 250 В.

2)Блока резисторов.

3)Блока индуктивностей.

4)Блока конденсаторов.

5)Блока «Фазометр», с ценой деления 2 градуса, и классом точности 1,5

Кроме приборов и оборудование стенда используются:

1)Ваттметр, с пределом измерения по току до 1 А и напряжений до 30 В, с ценой деления 0,1 Вт и классом точности 0,5

2)Амперметр, с пределом измерений до 1 А, с ценой деления 5 мА и классом точности 0,5

3)Вольтметр цифровой с автоматическим выбором и пределом измерения до 100 В.

4)Соединительные провода.

Схема установки

Экспериментальная часть

U, В

C, мкФ

I, мА

UК, В

UC, В

P, Вт

, град

U=const=35 В

16

87

59,5

35

7

16

24

78

53,8

20,7

6

31

15

86

59,2

35

7

14

14

86,5

59,8

37,6

7

12

12

88

60,8

44,8

7,5

0

3

87

60,3

41,3

7,5

6

11

87,5

31,1

49,5

7,5

-6

10

86

60,2

53,1

7

-12

9

78

54,2

60,5

6

-30

URкат, В

UL, В

RK, Ом

ZK, Ом

Z, Ом

XC, Ом

XL, Ом

X,  Ом

S, ВА

P, Вт

Q, ВАр

cosjK

cosj

1

38,46

94,47

73,96

196,15

73,97

182,69

181,67

-1,02

20,00

20

-0,28

0,377

0,999

2

38,24

96,21

74,97

203,00

75,06

184,90

188,65

3,75

19,52

19,5

0,97

0,369

0,998

3

38,00

97,13

76,00

208,60

76,54

185,20

194,26

9,06

19,13

19

2,27

0,364

0,993

4

37,76

97,55

77,05

213,47

78,07

186,53

199,08

12,55

18,74

18,5

3,01

0,361

0,987

5

37,50

98,08

78,13

218,75

80,14

186,46

204,32

17,87

18,46

18

4,12

0,357

0,975

6

37,23

97,75

79,22

222,55

82,46

185,11

207,98

22,87

18,21

17,5

5,05

0,356

0,961

7

39,00

86,30

78,00

189,40

78,83

184,00

172,59

-11,41

19,71

19,5

-2,85

0,412

0,989

8

38,78

81,00

79,13

183,27

81,57

185,10

165,30

-19,80

19,59

19

-4,75

0,432

0,970

9

37,50

75,61

78,13

175,83

82,75

184,79

157,52

-27,27

19,06

18

-6,28

0,444

0,944

10

35,87

68,81

77,98

168,70

86,09

186,09

149,59

-36,49

18,22

16,5

-7,72

0,462

0,906

11

35,23

61,53

80,06

161,14

92,75

186,66

139,84

-46,82

17,96

15,5

-9,06

0,497

0,863

12

27,42

57,72

88,45

206,13

133,70

286,45

186,19

-100,26

12,85

8,5

-9,64

0,429

0,662

13

31,58

73,39

83,10

202,37

84,15

250,53

193,12

13,23

12,15

12

1,91

0,411

0,988

14

34,52

80,73

82,20

201,19

85,89

233,10

192,22

24,91

15,15

14,5

4,39

0,409

0,957

15

37,50

84,76

85,23

202,95

91,42

224,32

192,64

33,08

17,70

16,5

6,40

0,420

0,932

16

38,04

89,67

82,70

199,57

93,15

213,70

194,94

42,86

19,71

17,5

9,07

0,414

0,888

17

38,78

93,88

79,13

196,43

96,80

203,27

191,59

55,75

23,24

19

13,39

0,403

0,817

18

38,54

91,80

80,30

197,71

80,85

175,83

191,26

9,46

18,63

18,5

2,18

0,406

0,993

19

38,04

89,10

82,70

200,43

83,58

160,65

193,69

12,09

17,69

17,5

2,56

0,413

0,989

20

36,36

85,60

82,64

199,32

87,93

147,73

194,55

30,03

17,02

16

5,81

0,415

0,940

21

34,15

79,20

83,28

201,71

93,46

137,80

193,17

42,42

15,71

14

7,13

0,413

0,891

22

31,08

72,06

84,00

202,43

106,10

120,81

194,75

64,82

14,53

11,5

8,87

0,415

0,792

XC 1 = = =  40,2 Ом – емкостное сопротивление

RK1 = 9,21 Ом – активное сопротивление на катушке

ZK1= 68,3 Ом – полное сопротивление катушки

XL1 = == 4579,9 Ом – индуктивное сопротивление на катушке

URк=I*RK =0,52*73,96=38,46 В – напряжение на активном сопротивлении катушки

UL=I*XL =0,52*181,67=94,47 В – напряжение на индуктивности катушки

X1 =-1,02 Ом – реактивное сопротивление цепи

Z1 = == 73,97 Ом – полное сопротивление цепи

Q1 = I 2* X = (0,52)2 * (-1,02) = - 0,28 ВАр – реактивная мощность цепи

S1 == = 20 ВА – полная мощность цепи

cosK=0,377– косинус угла сдвига фаз между напряжением и током на катушке

cos =0,999  – косинус угла сдвига фаз между напряжением и током в цепи

Абсолютные погрешности значений косинуса угла :

cos1=0,001

cos4=0,002

cos8=0,008

cos15=0,026

cos22=0,026

Относительные погрешности значений косинуса угла :

1=0,1 %

4=0,2 %

8=0,8 %

15=2,8 %

22=3,4 %

Вывод: В данной работе мы исследовали явление резонанса напряжений в последовательно соединенной электрической цепи синусоидального тока. Добившись установления резонанса в цепи, когда угол сдвига фаз между током и напряжением, регистрируемый фазометром, был равен нулю, мы сняли показания с амперметра, и вольтметра, подключаемого сначала к индуктивной катушке, а затем к конденсатору (батарее конденсаторов), и ваттметра, измеряющего активную мощность. Затем, изменяя поочерёдно сначала индуктивность катушки, а затем ёмкость, мы добивались изменения угла сдвига фаз, и снимали показания с приборов при различных его значениях, и получили меньшие значения тока в цепи, активной мощности, и большие значения реактивного и полного сопротивлений, и, соответственно, реактивной и полной мощностей. Сравнивая величины, полученные из расчётов, мы сопоставили их с измеренными и получили соответствие с точностью до приведённых выше погрешностей. Таким образом, мы экспериментально убедились в том, что при резонансе напряжений ток в цепи будет максимальным.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28908. Цели и этапы перестройки 26.5 KB
  Горбачевым перестройка нашла живой отклик во всех слоях советского общества. Если говорить коротко то перестройка€ означала: создание эффективного механизма ускорения социально – экономического развития общества; всестороннее развитие демократии укрепление дисциплины и порядка уважениек ценности и достоинству личности; отказ от командования и администрирования поощрение новаторства; решительный поворот к науке соединение научно технических достижений с экономикой и многое другое. К началу 1990х годов перестройка завершилась...
28909. Перестройка и распад СССР (1985–1991 гг.) 46.5 KB
  Перестройка и распад СССР 1985–1991 гг. В стране был введен пост президента – первым президентом СССР стал Горбачев. В марте была отменена 6 статья Конституции СССР о руководящей роли КПСС. I Съезд народных депутатов СССР 1989 г.
28910. Внешняя политика в годы перестройки 24.5 KB
  ; XXVII съезд КПСС анализировал перспективы мирового развития исходя из концепции противоречивого но взаимосвязанного по сути дела целостного мира. Было признано что жизнеспособность мирового сообщества – в многовариантности развития в его многоликости: национальной духовной социальной политической географической культурной. А поэтому каждая страна должна быть свободна в выборе пути к прогрессу; 5 необходимость отказа от осуществления собственного развития за счет других стран и народов а также учета баланса их интересов поиска...
28911. Человечество в конце XX-начале XXI веков 24 KB
  мир всё в большей степени взаимозависимый столкнулся с угрозой которая может быть предотвращена только общими усилиями. Всё больше и больше кажется что мир должен либо исчезнуть либо выжить как единое целое. Глобальная угроза которую сулит разрушение окружающей среды и истощение материальных и энергетических ресурсов была не первым материальноэнергетическим кризисом с которым столкнулся мир. мир снова застрял в историческом узком месте выбраться из которого можно при помощи новых технологий включая исследования в области...
28912. Становление новой российской государственности 45.5 KB
  Проведенные изменения пришли в противоречие с положениями Конституции РСФСР 1977 года. Ельцин в обращении к гражданам России объявил о введении в стране президентского правления вплоть до принятия новой Конституции. На основании решений референдума Президент приступил к разработке новой Конституции. Верховный Совет данный указ президента признал не соответствующим Конституции и в свою очередь принял решение о смещении президента как нарушившего Конституцию.
28913. Радикальная социально-экономическая модернизация 43.5 KB
  Конкурентный рынок мог утвердиться только на базе частной собственности поэтому необходимо было приватизировать передать в частную собственность значительную часть предприятий ограничить роль государства как хозяйствующего субъекта. Следующим этапом реформ стала приватизация государственных предприятий. Согласно ей было проведено акционирование государственных предприятий 51 акций распределялись между работниками предприятий а остальные поступали в открытую продажу: каждому россиянину выдавался приватизационный чек ваучер стоимостью...
28914. Основные направления внешней политики России в новой геополитической ситуации (1991–2002 гг.) 43.5 KB
  Провозглашалась невозможность решения международных проблем силовыми методами. Универсальным способом решения международных вопросов объявлялся баланс интересов приоритет общечеловеческих ценностей над классовыми. Конструктивное решение международных проблем возможно только путем мирных переговоров путем учета законных национальных интересов всех стран мира. В этих условиях неимоверно возрастает роль ООН в решении международных проблем.
28915. Февральская революция 1917 г. и свержение самодержавия 38.5 KB
  Специфика исторического процесса в России спрессовала во времени и пространстве фундаментальные проблемы общественного преобразования разных эпох. Особую остроту и зрелость революционной ситуации в России к началу 1917 г. Заявив что судьбу политического строя в России должно решать Учредительное собрание. Самодержавие в России окончательно пало.
28916. Россия от февраля до октября 1917 г. Альтернативы развития страны 43.5 KB
  В ходе февральской революции в России сложилось двоевластие: временное правительство – орган диктатуры буржуазии и помещиков; советы рабочих солдатских депутатов – орган власти трудящихся. Возникает вторая альтернатива: установление жесткой диктаторской власти опирающейся на военщину. В конце августаначале сентября Петроградский и Московский Советы приняли резолюцию о взятии всей полноты власти. В ответ была предпринята попытка усиления центральной власти.